4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.5. Proteína Solúvel
O teor de proteína solúvel foi determinado de acordo com Liu et al. (1992) com modificações. As amostras de farinha (2g) foram misturadas com 50mL de água destilada, com o auxílio de agitador magnético durante 1 hora, sendo posteriormente centrifugadas a 5270 g durante 20min a 24°C (centrífuga Eppendorf 5430R). Uma alíquota de 1mL do sobrenadante foi coletada e a determinação do teor de proteína
solúvel foi realizada pelo método Kjedahl, conforme o procedimento descrito pela AOAC (2006).
3.2.4.6. Grãos quebrados
Os grãos quebrados foram separados com uso de trieur (cilindro alveolado) do engenho de provas Zaccaria durante um minuto. O comprimento dos grãos quebrados foi medido com paquímetro digital (Mitutoyo, Santo Amaro, SP, Brasil), e considerou-se quebrado os grãos com comprimento inferior à 4,5mm, conforme descrito na IN MAPA 06/2009 (BRASIL, 2009b). O percentual de grãos quebrados foi calculado segundo a equação 2.
𝐺𝑟ã𝑜𝑠 𝑞𝑒𝑏𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 (%) = (𝑝𝑒𝑠𝑜(𝑔) 𝑑𝑜𝑠 𝑔𝑟ã𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒𝑏𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠
𝑝𝑒𝑠𝑜(𝑔) 𝑑𝑜 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑧 𝑝𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜 ) 𝑥 100
(2)
3.2.4.7. Grãos manchados e danificados
A identificação e a separação dos grãos com defeitos (manchados e danificados) foram realizadas de acordo com os termos, conceitos e caracterização constantes na Instrução Normativa 06/2009, do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (BRASIL, 2009).
Foram considerados manchados os grãos que apresentaram manchas escuras ou esbranquiçadas visíveis a olho nu, em menos de um quarto da área do grão; e danificados os que estouraram (pipoca) e apresentaram rachaduras no sentido longitudinal devido ao processo de parboilização, conforme especificações da IN MAPA 06/2009 (BRASIL, 2009). Os grãos manchados e deformados foram determinados em 100g de amostra, em triplicata, sendo os resultados expressos em porcentagem, calculados pela equação 3.
𝐺𝑟ã𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜𝑠 (%) = (𝑝𝑒𝑠𝑜(𝑔) 𝑑𝑜𝑠 𝑔𝑟ã𝑜𝑠 𝑚𝑎𝑛𝑐ℎ𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑜𝑢 𝑑𝑎𝑛𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑠
𝑝𝑒𝑠𝑜(𝑔) 𝑑𝑜 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑧 𝑝𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜 ) 𝑥 100 (3)
3.2.4.8. Tempo de cocção
O tempo de cocção para amostras de arroz com e sem inibidores foi determinado de acordo com o teste de Ranghino (MOHAPATRA e BAL, 2006). Aproximadamente 5g de arroz foram colocadas em béquer (250mL), juntamente com 100mL de água destilada (98°C ± 1°C) mantida em ebulição através do uso de chapa de aquecimento. Após 10 minutos, dez grãos foram retirados e prensados entre duas placas de vidro limpas para medir o grau de cozimento, utilizando luz polarizada para avaliar a translucidez dos grãos. Em cada minuto seguinte esta operação foi repetida até que 90% dos grãos não apresentassem translucidez.
3.2.4.9. Perfil texturométrico
Para determinação do perfil texturométrico, foi realizado o cozimento dos grãos conforme descrito por Juliano e Bechtel (1985), e em seguida os grãos cozidos foram analisados em texturômetro (Stable Micro Systems Texture Analysers, modelo TA.XTplus), conforme descrito por Park et al. (2001) e Meullenet et al. (1997). Foi utilizada com uma célula de carga de 5kg com uma compressão de dois ciclos para comprimir as amostras até 90% da espessura original dos grãos, com probe cilíndrico de 4,5cm de diâmetro, velocidade de teste de 1mm.s-1 e tempo entre
compressões de 3 segundos.
Para cada determinação, foram analisados 3 grãos de arroz cozidos, totalizando dez determinações por tratamento. As propriedades avaliadas e suas unidades de medida são definidas analogamente em relação a uma descrição sensorial como:
Dureza (N) – força máxima requerida para comprimir a amostra numa dada percentagem pré-estabelecida;
Mastigabilidade (N.s-1) – número de mastigações necessárias para tornar o
alimento com consistência adequada para ser engolido;
Gomosidade (N) – energia requerida para desintegrar um alimento semisólido para um estado pronto de ser engolido, sem mastigar;
Elasticidade (mm) – grau como o alimento retoma a sua forma original após uma compressão parcial da língua contra os dentes ou céu da boca;
Adesividade (N.s-1) – força requerida para remover o alimento que adere a
boca - palato - durante o processo normal de comer.
3.2.4.10. Teor de lisina livre
A extração de lisina livre foi realizada conforme descrito por Nimbalkar et al. (2012). As amostras de farinha de arroz (500mg) foram homogeneizadas com 2mL de metanol 20% acidificado com 0,1% de ácido fórmico. A mistura foi agitada em vortéx durante 5 minutos e centrifugada (16.222 x g) por 10min a 4°C. O sobrenadante coletado foi filtrado em filtro de nylon de 0,22μm para posterior análise por LC-MS/MS. As amostras foram extraídas em duplicata e duas repetições analíticas foram realizadas.
Para a identificação e quantificação da lisina foi utilizado um cromatógrafo líquido (UFLC, Shimadzu, Japão) acoplado a espectrômetro de massas de alta resolução do tipo quadrupolo-tempo de voo (Maxis Impact, Bruker Daltonics, Bremen, Alemanha). Para a separação cromatográfica foi utilizada a coluna Cogent Diamond Hydride (150mm de comprimento × 2,1mm, e tamanho de partícula interna de 2,2μm - MicroSolv Technology, Eatontown, NJ, USA). As fases móveis foram água acidificada com 0,1% de ácido fórmico (A) e acetonitrila acidificada com 0,1% de ácido fórmico (B). O gradiente de eluição utilizado está apresentado na Tabela 2.
Tabela 3 - Gradiente de eluição utilizado para identificação e quantificação do teor de lisina livre
Tempo (min) %B 0-5 95 5-6 75 6-7 60 7-9 60 9-10 50 10-12 50 12-20 95
O fluxo utilizado foi de 0,2 mL.min-1 e a temperatura da coluna foi mantida a
positivo, com espectros adquiridos ao longo de uma faixa de massa de m/z 50 a 1200. Os parâmetros de aquisição foram: voltagem do capilar em 4 kV, pressão do gás de nebulização (N2) de 2 bar, gás de secagem em 8L.min-1, temperatura da
fonte de 180°C. O equipamento foi calibrado com formiato de sódio 10mM, cobrindo toda a faixa de aquisição (de m/z 50 até 1200).
A quantificação foi realizada através de curva de calibração externa com o padrão de monocloridrato de L-lisina. Os resultados foram expressos em ppm.
3.2.4.10. Teor de mono e dissacarídeos
A extração de glicose, frutose e sacarose foi realizada conforme descrito por Xiaoli et al. (2008) com modificações. As amostras de farinha (1,0g) foram misturadas com 10mL de etanol 80% e mantidas a 50°C em banho-maria (Dubnoff Microprocessed - Q226M, Quimis, São Paulo, SP, Brasil) por 3 horas. A mistura foi centrifugada a 920 x g por 5min, e o sobrenadante foi coletado e reservado. O resíduo da centrifugação foi novamente ressuspendido em etanol 80% (10mL) e mantido em banho maria por 30min. Os sobrenadantes foram combinados e concentrados em rotaevaporador a 40°C. Na sequência, as amostras foram filtradas em papel filtro e coletadas em placas de petri para secagem em estufa (Modelo 400- 2ND, Nova Ética, São Paulo, SP, Brasil) com circulação de ar a 30°C, até a completa evaporação do solvente. Após a secagem, as amostras foram suspendidas em 5mL da fase móvel (acetonitrila-água, 70/30, v/v) e filtrado em filtro de nylon (0,22μm) para subsequente injeção (30μL) no sistema cromatográfico.
A quantificação de glicose, frutose e sacarose foi realizada por cromatografia líquida (HPLC, Shimadzu, Japão). O sistema HPLC foi equipado com injetor automático, coluna (Luna NH2 modelo 100A - 250mm x 4, mm, 5µm - Phenomenex - USA) com uma bomba quaternária, detector de índice de refração, fase móvel composta por acetonitrila e água ultrapura (70:30), fluxo de 0.8mL.min-1 e tempo de
corrida de 20min. A extração dos açúcares foi realizada em duplicata, com duas repetições analíticas. A quantificação foi realizada por curva de calibração externa com os padrões de D-glicose, D-frutose e sacarose, e os resultados foram expressos em ppm.
3.2.4.11. Teor de hidroximetil furfural livre (HMF)
O teor de HMF livre foi determinado conforme descrito por Lamberts et al. (2008). As amostras de farinha de arroz desengorduradas (300mg) foram colocadas em tubos de Falcon juntamente com ácido oxálico 0,15M (3,0mL) e mantidas sob agitação durante 30 minutos utilizando um homogeinizador de sangue (Modelo AP- 22, Phoenix, Brasil). Na sequência, foram adicionados 2,0mL de ácido tricloroacético (40% v/v) e centrifugou-se o material a 3000g durante 10 minutos. Após centrifugação, 1,6mL do sobrenadante foram coletados e misturados com 0,9mL de ácido tiobarbitúrico (0,03M) para posterior incubação em banho-maria (40°C por 40 minutos).
A absorbância das amostras incubadas foi medida em espectrofotômetro a 443nm e a quantificação realizada através de curva de calibração externa com padrão de HMF. Os resultados foram expressos em ppm.
3.2.4.13. Análise estatística
Após a realização das avaliações, os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e, posteriormente, comparados pelo teste de Tukey a 5% de significância, utilizando o programa SAS (Statistical Analysis System).
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A aparência dos grãos parboilizados com a adição de inibidores de escurecimento nas diferentes concentrações estão apresentados na Figura 7.
Figura 7 - Grãos de arroz parboilizado tratado com ácido gálico (AG), glicina (GLI), glutationa reduzida (GSH) e cisteína (CIS) em diferentes concentrações
Os grãos tratados com glicina apresentaram visualmente coloração mais clara que os demais tratamentos. Os grãos tratados com glutationa reduzida nas maiores concentrações (1,0 e 2,0%) apresentaram comportamento semelhante aos tratamentos com glicina, proporcionando uma melhoria no aspecto visual dos grãos.
Os tratamentos com ácido gálico resultaram na obtenção de grãos mais escuros. Os grãos tratados com cisteína apresentaram coloração clara, entretanto, foram mais escuros que os tratados com glicina e as concentrações mais elevadas de glutationa reduzida (1,0 e 2,0%).
4.1. Composição proximal
Os teores de umidade, proteínas, lipídeos, minerais e carboidratos estão apresentados na tabela 3.
Os valores de umidade variaram de 11,40% (glutationa reduzida 1,0%) a 13,72% (ácido gálico 1,0%), sendo que, para o armazenamento de arroz, o teor máximo de umidade recomendado é de 13%, podendo variar de acordo com as condições climáticas e operacionais (BRASIL, 2011).
O teor de proteína bruta foi maior no tratamento com 1,0% de cisteína, e menor no tratamento com 0,5% de glicina, não diferindo significativamente entre os demais tratamentos. Os grãos tratados com cisteína 0,5% e glicina 0,1% apresentaram os maiores teores lipídicos, e quanto ao teor de cinzas, estes foram maiores nas amostras tratadas com ácido gálico 2,0% e glutationa reduzida 0,5% (tabela 3).
De modo geral, as amostras apresentaram baixo teor de cinzas (menor que 1%), no entanto, o teor de lipídeos foi relativamente alto, estando este acima dos valores encontrados por Paiva (2011) e Stork (2004) para arroz parboilizado polido (sem adição de inibidores).
O percentual de carboidratos variou de 74,29% a 78,23%, sendo maior nos grãos tratados com glicina 0,5% devido ao menor conteúdo de proteínas e lipídeos apresentado por estas amostras (tabela 3).
A variação na composição nutricional dos grãos pode ser atribuída ao tipo de beneficiamento industrial e as diferentes intensidades de polimento aplicadas nas indústrias (PAIVA, 2011, apud STORK, 2005). No presente trabalho, as diferenças observadas podem ser atribuídas aos compostos utilizados na etapa de encharcamento, tendo em vista que a intensidade de polimento foi regulada para ser semelhante entre os tratamentos.
Tabela 4 - Composição proximal dos grãos parboilizados sem inibidores (controle) e tratados com ácido gálico (AG), glicina (GLI), glutationa reduzida (GSH) e cisteína (CIS) em diferentes concentrações
Tratamento Umidade (%) Proteína bruta (%) Lipídeos (%) Minerais (%) Carboidratos (%)
Controle 13,50 ± 0,95ab 8,31 ± 0,15ab 1,68 ± 0,16bc 0,74 ± 0,01defg 75,77 AG 0,1% 12,89 ± 0,16abc 8,39 ± 0,23ab 1,27 ± 0,20cdefg 0,82 ± 0,02cd 76,63 AG 0,5% 12,70 ± 0,29abc 8,39 ± 0,19ab 1,31 ± 0,08cdefg 0,86 ± 0,02bc 76,74 AG 1,0% 13,72 ± 0,06a 8,47 ± 0,44ab 1,48 ± 0,04bcde 0,92 ± 0,07ab 75,41 AG 2,0% 13,33 ± 0,04ab 8,34 ± 0,07ab 1,91 ± 0,03b 0,98 ± 0,04a 75,44 GLI 0,1% 12,50 ± 0,06abc 8,35 ± 0,16ab 2,59 ± 0,03a 0,67 ± 0,01gh 75,89 GLI 0,5% 12,31 ± 0,00abc 7,89 ± 1,03b 0,90 ± 0,26g 0,67 ± 0,03gh 78,23
GLI 1,0% 13,09 ± 0,10abc 8,56 ± 0,02ab 1,11 ± 0,18efg 0,64 ± 0,01h 76,60
GLI 2,0% 11,77 ± 0,11bc 7,94 ± 0,88ab 1,16 ± 0,06defg 0,71 ± 0,01fgh 78,42
GSH 0,1% 12,00 ± 0,63abc 8,36 ± 0,32ab 1,58 ± 0,16bcd 0,81 ± 0,01cde 77,25
GSH 0,5% 12,11 ± 0,03abc 8,33 ± 0,35ab 0,96 ± 0,08fg 0,97 ± 0,01a 77,63
GSH 1,0% 11,73 ± 0,01bc 8,41 ± 0,21ab 0,91 ± 0,13g 0,78 ± 0,02cdef 78,17
GSH 2,0% 11,40 ± 0,06c 8,66 ± 0,17ab 1,11 ± 0,13efg 0,81 ± 0,02cde 78,02
CIS 0,1% 13,04 ± 0,08abc 8,72 ± 0,26ab 1,46 ± 0,23bcde 0,73 ± 0,03efgh 76,05
CIS 0,5% 13,42 ± 0,02ab 8,73 ± 0,36ab 2,83 ± 0,17a 0,73 ± 0,01efgh 74,29
CIS 1,0% 13,10 ± 0,10abc 9,10 ± 0,45a 1,40 ± 0,13cdef 0,67 ± 0,02gh 75,73
CIS 2,0% 12,62 ± 0,13abc 8,80 ± 0,13ab 1,52 ± 0,11bcde 0,73 ± 0,01efg 76,33
* Médias aritméticas simples, de três determinações ± desvio padrão, seguidas por letras iguais, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância (p <0,05).
As propriedades de pasta dos grãos tratados com inibidores de escurecimento estão apresentadas na tabela 3.
Tabela 5 – Propriedades de pasta de arroz parboilizado sem inibidores (controle) e tratado com ácido gálico (AG), glicina (GLI), glutationa reduzida (GSH) e cisteína (CIS) em diferentes concentrações
Tratamento Pico de viscosidade (RVU) Quebra (RVU) Retrogradação (RVU) Viscosidade final (RVU)
Controle 12,41 ± 0,47abc 3,08 ± 0,35a 14,87 ± 0,53a 24,21 ± 0,65a
AG 0,1% 3,87 ± 0,17g 1,12 ± 0,06e 5,33 ± 0,23h 8,08 ± 0,35g
AG 0,5% 4,95 ± 0,53fg 1,37 ± 0,17cde 6,91 ± 0,58efgh 10,50 ± 0,94efg
AG 1,0% 5,62 ± 0,17fg 1,66 ± 0,12bcde 7,83 ± 0,12def 11,79 ± 0,05def
AG 2,0% 5,45 ± 0,17fg 1,58 ± 0,12cde 8,62 ± 0,77cd 12,50 ± 1,06cdef
GLI 0,1% 6,21 ± 0,05fg 1,75 ± 0,11bcde 7,41 ± 0,12defg 11,87 ± 0,17def
GLI 0,5% 6,20 ± 0,17fg 1,87 ± 0,17bcde 7,87 ± 0,28def 12,21 ± 0,29cdef
GLI 1,0% 6,79 ± 0,17ef 1,87 ± 0,28bcde 8,12 ± 0,28de 13,04 ± 0,17cde
GLI 2,0% 4,62 ± 0,41fg 1,41 ± 0,23cde 6,16 ± 0,23gh 9,37 ± 0,41fg
GSH 0,1% 6,50 ± 0,11fg 1,29 ± 0,05de 7,41 ± 0,47defg 12,62 ± 0,53cdef
GSH 0,5% 9,37 ± 2,65de 1,29 ± 0,05de 7,37 ± 0,06defg 15,45 ± 2,65bc
GSH 1,0% 9,75 ± 0,46cd 1,33 ± 0,00cde 6,21 ± 0,05gh 14,62 ± 0,53bcd
GSH 2,0% 10,25 ± 0,35cd 1,37 ± 0,06cde 6,45 ± 0,53fgh 15,33 ± 0,82bc
CIS 0,1% 11,67 ± 0,35bcd 1,58 ± 0,12cde 6,58 ± 0,12efgh 16,66 ± 0,58b
CIS 0,5% 14,41 ± 0,82ab 2,17 ± 0,35abcd 9,91 ± 0,23bc 22,17 ± 0,70a
CIS 1,0% 14,66 ± 0,23a 2,29 ± 0,29abc 10,04 ± 0,41bc 22,41 ± 0,12a
CIS 2,0% 15,04 ± 0,05a 2,65 ± 0,41 ab 11,37 ± 0,06b 23,79 ± 0,29a
* Médias aritméticas simples, de três determinações ± desvio padrão, seguidas por letras iguais, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância (p <0,05).
A gelatinização das amostras de arroz foi comprovada através do baixo pico de viscosidade obtido em todos os tratamentos (Tabela 3), o que indica uma possível quebra de ligações covalentes da dupla hélice da amilopectina (HU et al., 2017).
A retrogradação variou de 6,21RVU (GSH 1,0%) a 14,87RVU (controle). Os baixos valores de retrogradação encontrados indicam que a amilose foi completamente solubilizada e não foi capaz de retrogradar durante o ciclo de temperatura decrescente. Estes resultados estão de acordo com os encontrados por Himmelsbach et al. (2008), que relataram uma diminuição nas propriedades de pasta do arroz parboilizado, independentemente das temperaturas de encharcamento e autoclavagem. Deste modo, considera-se que o ácido gálico, a glicina, a glutationa reduzida e a cisteína não alteraram o comportamento de parboilização do arroz de grãos longos utilizado no presente estudo.
4.3. Cor dos grãos
O arroz mais branco (Figura 8) foi obtido utilizando glicina em todas as concentrações estudadas, e também pelo uso de glutationa reduzida nas maiores concentrações (1,0 e 2,0%). Em comparação aos demais compostos testados, o ácido gálico e a cisteína não são recomendados como inibidores de escurecimento nos níveis estudados, uma vez que tais compostos não apresentaram a mesma eficiência para retardar as reações de escurecimento, pois os grãos tratados exibiram valores de brancura semelhante aos grãos parboilizados sem adição de inibidores.
A glicina e a glutationa reduzida na concentração mais elevada de 2,0% promoveram um aumento de 35% e 17% no valor da brancura, respectivamente, em comparação com o tratamento de controle (Figura 8). Um efeito semelhante foi encontrado por Vanier et al. (2015) para o arroz parboilizado com adição de bissulfito de sódio nas concentrações de 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 e 1,0%, no qual os autores relatam que mesmo a menor concentração de bissulfito estudada (0,2%) foi capaz de promover um aumento de 21% nos valores de brancura do arroz.
Figura 8 - Brancura de arroz parboilizado polido tratado com ácido gálico (AG), glicina (GLI), glutationa reduzida (GSH) e cisteína (CIS) em diferentes concentrações
O perfil colorimétrico dos grãos está apresentado na Tabela 5. Os grãos tratados com glicina, independente da concentração, e com glutationa reduzida nas maiores concentrações estudadas (1,0 e 2,0%), apresentaram alta luminosidade em relação aos demais tratamentos, estando em acordo com os resultados de brancura (Figura 5). Além disso, observou-se um ligeiro aumento nos valores de luminosidade conforme aumento da concentração de glicina e glutationa reduzida, o que também foi observado na análise de brancura.
Os valores de a* variaram de 0,29 a 3,09, mostrando, portanto, tendência à coloração vermelha. A intensidade da cor vermelha foi menor nos tratamentos que apresentaram maior grau de brancura e luminosidade (Tabela 5), o que confirma a eficiência destes tratamentos no retardo das reações de escurecimento e indicando serem estes grãos os mais claros.
GA GLY GSH CYS Branc ur a (GBZ) 0 5 10 15 20 25 30 0,0% 0,1% 0,5% 1,0% 2,0% AG GLI GSH CIS
Tabela 6 - Perfil colorimétrico de arroz parboilizado polido tratado com ácido gálico (AG), glicina (GLI), glutationa reduzida (GSH) e cisteína (CIS) em diferentes concentrações
Tratamentos L a* b* Controle 52,28 ± 2,09cd 2,04 ± 0,41b 20,52 ± 1,46e AG 0,1% 52,78 ± 2,85bcd 1,80 ± 0,34bc 22,08 ± 0,97bcde AG 0,5% 50,11 ± 2,80d 1,49 ± 0,22cde 20,77 ± 1,11de AG 1,0% 52,23 ± 1,67d 1,71 ± 0,36bcd 21,05 ± 0,81cde AG 2,0% 51,37 ± 3,04d 1,55 ± 0,20cde 21,16 ± 0,95cde GLI 0,1% 56,76 ± 1,91a 0,29 ± 0,10g 21,95 ± 1,08bcde GLI 0,5% 57,58 ± 2,32a 0,29 ± 0,09g 22,34 ± 1,21bcd GLI 1,0% 57,64 ± 2,65a 0,32 ± 0,13g 22,90 ± 1,06bc GLI 2,0% 58,64 ± 2,48a 0,44 ± 0,13fg 22,28 ± 1,24bcd GSH 0,1% 50,57 ± 2,37d 3,09 ± 0,25a 24,91 ± 1,32a GSH 0,5% 51,04 ± 2,54d 3,03 ± 0,29a 25,11 ± 1,04a GSH 1,0% 56,19 ± 2,77ab 0,59 ± 0,15fg 22,50 ± 0,80bc GSH 2,0% 59,25 ± 2,23a 0,35 ± 0,19fg 23,16 ± 0,48b CIS 0,1% 56,54 ± 1,89ab 1,32 ± 0,33de 22,12 ± 0,73bcde CIS 0,5% 56,02 ± 2,58abc 1,30 ± 0,34e 22,31 ± 1,46bcd CIS 1,0% 57,07 ± 2,45a 0,73 ± 0,14f 21,63 ± 1,21bcde CIS 2,0% 58,30 ± 2,68a 0,53 ± 0,14fg 22,63 ± 1,13bc
* Médias aritméticas simples, de três determinações ± desvio padrão, seguidas por letras iguais, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância (p <0,05).
Os valores da coordenada b* variaram de 20,52 a 25,11, onde os grãos tratados com 0,1 e 0,5% de glutationa reduzida apresentaram-se mais amarelos que os demais (tabela 5). Embora a glicina e as maiores concentrações de glutationa reduzida tenham sido eficientes no retardo do escurecimento dos grãos (Figura 5), de modo geral, estes compostos intensificaram a coloração amarelada dos grãos.
Uma vez que a glicina e a glutationa reduzida (GSH) foram as únicas moléculas capazes de promover um aumento no grau de brancura do arroz parboilizado e conferir alta luminosidade aos grãos, apenas as amostras tratadas com estes compostos foram consideradas para as demais avaliações realizadas, as quais serão descritas à seguir.
4.4. Massa molecular e complexação de proteínas
Na Figura 9 estão apresentados os cromatogramas de exclusão por tamanho das proteínas solubilizadas em tampão fosfato de sódio contendo 2,0% de SDS.
Figura 9 - Perfis de distribuição de peso molecular de proteínas em arroz branco (não parboilizado) e parboilizado (A) e perfil comparativo de extração de proteínas do tratamento controle e dos grãos tratados com glicina e glutationa reduzida na concentração mais elevada de 2,0% (B)
Tempo de retenção (min)
4 6 8 10 12 14 16 A bsor bância a 204 nm ( m A U) 0 5000 10000 15000 20000 25000 Controle Glicina 2,0% Glutationa reduzida 2,0% IV V VI II I III B)
Tempo de retenção (min)
4 6 8 10 12 14 16 A bsor bância a 204 nm ( m A U ) 0 10000 20000 30000 Arroz branco Arroz parboilizado I II III IV V VI A) (B) (A)
As frações I e II, que apresentam, respectivamente, peso molecular de aproximadamente 97 e 66 KDa, indicam a região compreendida por dímeros, trímeros e formas mais polimerizadas de proteínas. A fração III, com peso molecular entre 12 e 34 KDa, indica a região do cromatograma compreendida pelos pares das subunidades (α-β) de glutelinas. A fração IV indica a região compreendida pelas subunidades ácida (α) e básica (β) livres de glutelinas de arroz, e as frações V e VI indicam a presença de proteínas de baixo peso molecular, principalmente as albuminas, globulinas e/ou prolaminas.
As frações I, II e III, que apresentam tempo de retenção de 6, 7 e 8 minutos, respectivamente, apresentaram redução da solubilidade em SDS devido ao processo de parboilização (Figura 9A). Por outro lado, este processo aumentou a solubilidade das frações IV, V e VI. O aumento da solubilidade das frações I, II e III ocasionado pela parboilização (Figura 9A) pode ser atribuído à intensificação das interações entre os radicais dos aminoácidos, tais como interações hidrofóbicas, eletrostáticas e pontes de hidrogênio, que dificulta a acessibilidade do solvente desnaturante aos sítios mais protegidos da proteína (SILVA et al., 2017).
O uso de glicina e glutationa reduzida na concentração de 2,0% promoveu aumento na solubilidade em SDS das frações IV e VI em relação ao tratamento controle (Figura 9B). Este aumento observado na fração IV, correspondente às subunidades ácida (α) e básica (β) livres, sugere que os tratamentos com 2,0% de glicina e glutationa reduzida facilitaram a clivagem das ligações dissulfídicas, as quais unem covalentemente estas subunidades de glutelinas do arroz (VAN DER BORGH et al., 2006). Além disso, o aumento da solubilidade das frações IV e VI, observados na Figura 6B, implica na obtenção de uma matriz proteína-amido mais fraca, o que pode diminuir a complexação das proteínas com o amido e assim deixar os grãos mais suscetíveis à quebra nas operações que usam fricção, como descascamento e polimento.
Os Perfis de distribuição de peso molecular de proteínas dos grãos tratados com glicina e glutationa reduzida nas demais concentrações estudadas (0,1, 0,5, e 1,0%) estão apresentados no apêndice A.
4.5. Proteína Solúvel
Os percentuais de proteína solúvel em água variaram de 6,64 a 21,74%, e estão apresentados na Figura 10. O arroz tratado com 2,0% de glutationa reduzida, além de apresentar aumento na solubilidade em SDS das proteínas (Figura 9B), apresentou aumento de aproximadamente 78% no percentual de proteína solúvel em água em comparação ao tratamento controle, o que pode estar relacionado com a clivagem de ligações dissulfídicas da estrutura da proteína do arroz.
Figura 10 - Proteína solúvel de arroz parboilizado polido tratado com glicina (GLI) e glutationa reduzida (GSH)
O uso de glicina na concentração de 0,1% proporcionou aumento de aproximadamente 37% no percentual de proteína solúvel em comparação ao tratamento controle, no entanto, o uso deste composto nas concentrações de 0,5 e 1,0% resultou na redução do percentual de proteína solúvel em 46% e 26%, respectivamente. Os grãos parboilizados sem adição de inibidores e os tratados com glutationa reduzida nas concentrações de 0,1, 0,5 e 1,0%, além dos grãos parboilizados com 2,0% de glicina, apresentaram percentual de proteína solúvel semelhante, não diferindo (p < 0,05) entre si.
Concentração (%) 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 P rot eí na solúv el (%) 0 5 10 15 20 25 GLI GSH a e d b c c c c c
4.6. Grãos quebrados
Os percentuais de grãos quebrados do arroz tratado com glicina e glutationa reduzida nas diferentes concentrações estão apresentados na Figura 11.
Figura 11 - Percentual de grãos quebrados de arroz parboilizado polido tratado com glicina (GLI) e glutationa reduzida (GSH)
Observou-se que o uso de glicina promoveu um aumento no percentual de grãos quebrados mesmo com a menor concentração (0,1%), comparado ao arroz parboilizado sem adição de inibidores de escurecimento. Entretanto, a utilização de glutationa reduzida promoveu aumento significativo no percentual de grãos quebrados apenas na concentração de 1,0%. Sabe-se que o processo de parboilização do arroz aumenta o rendimento de grãos inteiros, uma vez que uma estrutura dura e resistente é formada após o processo de gelatinização e retrogradação do amido (SITTIPOD e SHI, 2016). De fato, o amido é o principal responsável pelas características de absorção de água e de parboilização do arroz, no entanto, a matriz proteica também pode interferir.
A concentração de 2,0%, tanto de glicina como de glutationa reduzida, promoveu um notável aumento no percentual de grãos quebrados. Os grãos